Мейнфрейм 1960-х в браузере: как работает IBM System/360 на микрокоде

Значимый прорыв формирует отрасль ИИ: kmoseenk 5 минут назад Мейнфрейм 1960-х в браузере: как работает IBM System/360 на микрокоде Сложный 20 мин 4 Блог компании OTUS История IT Процессоры Компьютерное железо Обзор Перевод Автор оригинала: Ken Shirriff IBM System/360 — революционное семейство мейнфреймов, анонсированное 7 апреля 1964 года. Для IBM это был крайне рискованный проект из серии «ставим на кон всю компанию»: он обошёлся более чем в 5 млрд долларов. Но в итоге System/360 стал огромным успехом и на десятилетия задал направление развития компьютерной индустрии.

Архитектура S/360 оказалась настолько удачной, что почти 60 лет спустя её всё ещё поддерживают современные мейнфреймы IBM. Я разрабатываю симулятор на уровне микрокода(примеч. 1) для IBM System/360 Model 50 (ссылка на симулятор); в этой статье я даю контекст, который поможет разобраться в Model 50 и самом симуляторе.

Технические детали

Скриншот симулятора, запущенного в браузере. Радикальное решение, лежавшее в основе System/360, заключалось в том, чтобы использовать единую архитектуру для всей линейки компьютеров. 3) Само название символизировало «360 градусов, охватывающие весь круг возможных применений».

Сейчас общая архитектура кажется очевидной идеей, например на примере x86, но до System/360 IBM, как и другие производители компьютеров, выпускала несколько машин с полностью несовместимыми архитектурами. Внутри разные модели System/360 были реализованы совершенно по-разному, чтобы покрыть широкий диапазон цен и производительности: самая быстрая модель была более чем в 1000 раз мощнее самой медленной. Младшие модели использовали простое аппаратное обеспечение и 8-битный тракт данных, а старшие — широкие тракты данных, быстрые полупроводниковые регистры, внеочередное исполнение команд и кэши.

2) Несмотря на эти внутренние различия, для программиста все модели выглядели одинаково. Архитектура System/360Можно было бы ожидать, что компьютерная архитектура 1960-х будет простой, но System/360(примеч. 4) устроена удивительно сложно — отчасти потому, что она объединила шесть семейств компьютеров в одну архитектуру.

Отраслевые последствия

Это 32-битная архитектура с поддержкой множества типов данных. Помимо 32-битных целых и полуслов, она поддерживает десятичную арифметику для чисел длиной до 31 цифры. Арифметика с плавающей точкой поддерживает короткие 32-битные, длинные 64-битные и расширенные 128-битные значения.

Процессор также поддерживает символьные строки длиной до 256 байт. Набор команд System/360 включает около 100 разных команд и несколько режимов адресации. Часть этих команд — простые арифметические, логические или управляющие операции.

Другие устроены сложнее, например команда пересылки символов, которая копирует в памяти до 256 символов, или команды с плавающей точкой. Одна из самых сложных команд — edit: она форматирует последовательность десятичных цифр для печати, например вставляет запятые, знак минуса или десятичную точку, удаляет ведущие нули либо заполняет ведущие пробелы символами.

Этот прогресс даёт важные сигналы о будущем отрасли, и технологический мир внимательно наблюдает.